XIII
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
AVANT-PROPOS
La dynamique de la Terre est conditionnée, depuis sa genèse, par son évolution
thermique. C’est la dissipation de l’énergie thermique qui fait fonctionner la machine
Terre. Volcanisme et flux de chaleur sont des exemples manifestes de l’énergie thermique interne du globe : ils résultent des transferts de la chaleur, des profondeurs du
globe vers la surface, associés au lent refroidissement de notre planète. De même, la
tectonique des plaques est liée à de vastes mouvements de convection dans le
manteau dont le moteur est l’énergie thermique.
Pour nous renseigner sur la situation thermique à l’intérieur de la lithosphère, à
différents moments de son histoire, il nous faut trouver des « fossiles », des traceurs
qui ont enregistré cette situation thermique et les perturbations éventuelles. Les
roches métamorphiques représentent de tels témoins. Elles ont subi des transformations minéralogiques, à l’état solide, lorsque la température et la pression, c’est-à-dire
la profondeur changeaient. Ainsi, les roches métamorphiques nous informent sur les
variations de la T en fonction de la profondeur.
L’objectif de cet ouvrage est de faire le lien entre les processus métamorphiques
et l’évolution géodynamique de la Terre. Dans ce but, ce précis est divisé en deux
parties. La première concerne la définition du métamorphisme, les causes qui en
sont responsables et les processus pétrogénétiques qui en permettent la réalisation.
Nous tenterons de répondre à des questions telles que : Quelles variables interviennent,
en dehors des seules P et T ? Pourquoi et comment les roches recristallisent-elles ?
Comment interpréter un assemblage de minéraux en fonction de ces variables ? En
terme de trajet P-T-temps ? Quelles relations existent entre ce trajet P-T-temps et le
contexte géodynamique ? Comment fabrique-t-on les outils de mesure des roches métamorphiques : diagrammes de phases, grilles pétrogénétiques, géothermobaromètres ?
Cette première partie comprend dix chapitres de difficultés variables. Certains
chapitres sont incontournables. Les chapitres 1 à 4 introduisent les définitions et
nomenclatures des roches métamorphiques ; ils mettent en place le vocabulaire du
pétrologue du métamorphisme. Le chapitre 2 est important, car il présente, avant de
les détailler dans les chapitres suivants, les processus métamorphiques et la méthodologie qui nous permet de faire le lien entre métamorphisme et géodynamique
interne. Le chapitre 9 donne une approche qualitative de la cinétique des processus
métamorphiques : celle-ci permet de comprendre dans quelles mesures une roche
qui est portée dans de nouvelles conditions P et T enregistre minéralogiquement ou
non (ou partiellement) ces nouvelles conditions. Selon le niveau d’approfondissement
souhaité, le lecteur peut reporter à plus tard la lecture de certains chapitres. Il en est
ainsi pour le chapitre 7 traitant de l’élaboration des grilles pétrogénétiques ou bien
du chapitre 8 présentant la thermobarométrie. Dans la deuxième partie, en appliquant
les outils présentés dans la première partie, nous discutons, à l’aide d’exemples
régionaux, principalement français, des interprétations géodynamiques – c’est-à9782100522682-Nicollet.fm Page XIII Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
AVANT-PROPOS
La dynamique de la Terre est conditionnée, depuis sa genèse, par son évolution
thermique. C’est la dissipation de l’énergie thermique qui fait fonctionner la machine
Terre. Volcanisme et flux de chaleur sont des exemples manifestes de l’énergie thermique interne du globe : ils résultent des transferts de la chaleur, des profondeurs du
globe vers la surface, associés au lent refroidissement de notre planète. De même, la
tectonique des plaques est liée à de vastes mouvements de convection dans le
manteau dont le moteur est l’énergie thermique.
Pour nous renseigner sur la situation thermique à l’intérieur de la lithosphère, à
différents moments de son histoire, il nous faut trouver des « fossiles », des traceurs
qui ont enregistré cette situation thermique et les perturbations éventuelles. Les
roches métamorphiques représentent de tels témoins. Elles ont subi des transformations minéralogiques, à l’état solide, lorsque la température et la pression, c’est-à-dire
la profondeur changeaient. Ainsi, les roches métamorphiques nous informent sur les
variations de la T en fonction de la profondeur.
L’objectif de cet ouvrage est de faire le lien entre les processus métamorphiques
et l’évolution géodynamique de la Terre. Dans ce but, ce précis est divisé en deux
parties. La première concerne la définition du métamorphisme, les causes qui en
sont responsables et les processus pétrogénétiques qui en permettent la réalisation.
Nous tenterons de répondre à des questions telles que : Quelles variables interviennent,
en dehors des seules P et T ? Pourquoi et comment les roches recristallisent-elles ?
Comment interpréter un assemblage de minéraux en fonction de ces variables ? En
terme de trajet P-T-temps ? Quelles relations existent entre ce trajet P-T-temps et le
contexte géodynamique ? Comment fabrique-t-on les outils de mesure des roches métamorphiques : diagrammes de phases, grilles pétrogénétiques, géothermobaromètres ?
Cette première partie comprend dix chapitres de difficultés variables. Certains
chapitres sont incontournables. Les chapitres 1 à 4 introduisent les définitions et
nomenclatures des roches métamorphiques ; ils mettent en place le vocabulaire du
pétrologue du métamorphisme. Le chapitre 2 est important, car il présente, avant de
les détailler dans les chapitres suivants, les processus métamorphiques et la méthodologie qui nous permet de faire le lien entre métamorphisme et géodynamique
interne. Le chapitre 9 donne une approche qualitative de la cinétique des processus
métamorphiques : celle-ci permet de comprendre dans quelles mesures une roche
qui est portée dans de nouvelles conditions P et T enregistre minéralogiquement ou
non (ou partiellement) ces nouvelles conditions. Selon le niveau d’approfondissement
souhaité, le lecteur peut reporter à plus tard la lecture de certains chapitres. Il en est
ainsi pour le chapitre 7 traitant de l’élaboration des grilles pétrogénétiques ou bien
du chapitre 8 présentant la thermobarométrie. Dans la deuxième partie, en appliquant
les outils présentés dans la première partie, nous discutons, à l’aide d’exemples
régionaux, principalement français, des interprétations géodynamiques – c’est-à9782100522682-Nicollet.fm Page XIII Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16